免維護(hù)長(zhǎng)壽命帶式輸送機(jī)托輥研發(fā)項(xiàng)目工作技術(shù)總結(jié)報(bào)告

免維護(hù)長(zhǎng)壽命帶式輸送機(jī)托輥研發(fā)項(xiàng)目工作技術(shù)總結(jié)報(bào)告一、企業(yè)概況（一）企業(yè)基本情況穩(wěn)定石嘴山市瑞寧煤礦機(jī)電設(shè)備有限公司成立于2004年9月，注冊(cè)資本5000萬(wàn)元，位于寧夏石嘴山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大武口工業(yè)園區(qū)，是一家專(zhuān)業(yè)從事皮帶輸送機(jī)整機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及機(jī)械加工為主的高科技公司。公司自成立以來(lái)一直為國(guó)內(nèi)大型綜合采煤設(shè)備制造企業(yè)提供皮帶運(yùn)輸機(jī)及托輥、滾筒等配件，公司具備1600噸/年的機(jī)械加工能力。2019年被自治區(qū)科技廳授予科技小巨人稱(chēng)號(hào)，2021年獲得國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。（二）企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)強(qiáng)勁公司經(jīng)營(yíng)范圍涉及礦山機(jī)械、電器產(chǎn)品、礦山機(jī)電產(chǎn)品配件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。公司主要產(chǎn)品包括有皮帶輸送機(jī)、皮帶機(jī)托輥、皮帶機(jī)配件，公司2020年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入2187.65萬(wàn)元，2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入2284.59萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)4.4%；公司同比增長(zhǎng)42%。公司相關(guān)產(chǎn)品已銷(xiāo)售至神華寧煤集團(tuán)、烏海能源集團(tuán)、中鋁王洼煤業(yè)及內(nèi)蒙伊泰集團(tuán)等大型國(guó)有企業(yè)，憑借技術(shù)的先進(jìn)性和過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量受到了客戶(hù)的一致好評(píng)。（三）企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)完善公司擁有生產(chǎn)制造各類(lèi)皮帶礦用輸送機(jī)及其他煤礦機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施，現(xiàn)有RNSB22數(shù)控切割機(jī)、自動(dòng)焊接機(jī)床等30余臺(tái)套，同時(shí)公司已建成了600平方米的研發(fā)中心，研發(fā)中心配備洛式硬度計(jì)、材料試驗(yàn)機(jī)、超聲波探傷儀等20余臺(tái)套，具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，具備開(kāi)展新型皮帶輸送機(jī)、耐磨托輥等產(chǎn)品研發(fā)的能力，并完全滿(mǎn)足各種項(xiàng)目的研發(fā)需要。（四）企業(yè)科研開(kāi)發(fā)隊(duì)伍優(yōu)秀公司現(xiàn)有員工34名，其中專(zhuān)職研發(fā)人員7人，占員工總數(shù)的20.59%。公司組建的研發(fā)中心具備行業(yè)領(lǐng)先的研發(fā)實(shí)力，公司研發(fā)帶頭人侯洪濤，具有近20年的煤礦專(zhuān)用機(jī)械研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，先后獨(dú)立或帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了多種煤礦機(jī)械及精密配件。公司研發(fā)部部長(zhǎng)閆秀芳，有著近30年煤礦機(jī)械研究經(jīng)驗(yàn)，先后在多個(gè)公司擔(dān)任技術(shù)骨干和技術(shù)負(fù)責(zé)人，曾承擔(dān)的“1.4m順槽帶式輸送機(jī)研制項(xiàng)目”獲得自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，“弧齒錐齒輪硬齒面刮削工藝攻關(guān)項(xiàng)目”填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)刮削技術(shù)上的空白，“1.6米帶寬可伸縮帶式輸送機(jī)系列項(xiàng)目”曾獲寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，閆秀芳2015年還曾獲得石嘴山市“351”人才工程拔尖人才，2016年獲自治區(qū)三八紅旗手等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，公司配備專(zhuān)職研發(fā)人員具有豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。同時(shí)公司通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作形式與西安科技大學(xué)建立了良好的產(chǎn)學(xué)促進(jìn)行業(yè)領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。（五）企業(yè)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力較強(qiáng)公司自成立以來(lái)，高度重視企業(yè)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化能力的培養(yǎng)，加大創(chuàng)新研發(fā)力度，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)多項(xiàng)成果，通過(guò)技術(shù)積累，積極申請(qǐng)各項(xiàng)專(zhuān)利，并將企業(yè)具備的專(zhuān)利技術(shù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，為客戶(hù)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。截止目前公司已授權(quán)相關(guān)專(zhuān)利19項(xiàng)，目前全部技術(shù)成果已均轉(zhuǎn)化。公司生產(chǎn)的皮帶輸送機(jī)相對(duì)國(guó)內(nèi)同行具有運(yùn)量大、使用維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低廉、通用性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；皮帶機(jī)耐磨托輥相對(duì)國(guó)內(nèi)同行具有徑跳小、旋轉(zhuǎn)阻力小、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、使用壽命長(zhǎng)、性?xún)r(jià)比高的優(yōu)良特點(diǎn)。同時(shí)公司建立了規(guī)范的企業(yè)管理體系，制定了嚴(yán)密規(guī)范的財(cái)務(wù)、供應(yīng)、資金使用制度。公司設(shè)立有專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)資金，保障公司各類(lèi)科研項(xiàng)目正常有序?qū)嵤?，并運(yùn)用項(xiàng)目制對(duì)科研項(xiàng)目資金進(jìn)行單獨(dú)立項(xiàng)管理，做到專(zhuān)款專(zhuān)用。綜上所述，公司具備創(chuàng)新能力強(qiáng)的科研開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)、完善的基礎(chǔ)設(shè)施和科研設(shè)備、較好的研發(fā)業(yè)績(jī)、雄厚的資金保障，以及綜合的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和較強(qiáng)的創(chuàng)新研究能力，必將能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)的研發(fā)制造及綠色可持續(xù)發(fā)展提供更為積極的支持并做出更多的貢獻(xiàn)。二、研發(fā)項(xiàng)目概況1、項(xiàng)目名稱(chēng)：免維護(hù)長(zhǎng)壽命帶式輸送機(jī)托輥研發(fā)2、項(xiàng)目承擔(dān)單位：石嘴山市瑞寧煤礦機(jī)電設(shè)備有限公司3、項(xiàng)目類(lèi)型：2022年自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（一般）4、項(xiàng)目執(zhí)行期：2021-09-01至2022-06-285、立項(xiàng)背景：帶式輸送機(jī)作為一種主要的連續(xù)輸送裝備，廣泛應(yīng)用于礦山采掘、港口、電力、水泥建材，尤其是煤炭開(kāi)采等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，成為生產(chǎn)過(guò)程流水作業(yè)運(yùn)輸線中不可或缺的重要組成部分。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥的需求數(shù)量逐年在增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)僅國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)年需求托輥就在1000萬(wàn)只以上，市場(chǎng)空間相當(dāng)廣闊。影響托輥壽命的兩個(gè)關(guān)鍵因素就是托輥軸承的壽命及托輥的密封性：而傳統(tǒng)托輥由于托輥軸承和密封方式的一些缺點(diǎn)導(dǎo)致在惡劣的環(huán)境中，壽命不到1萬(wàn)小時(shí)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)25000小時(shí)損壞的托輥也存在著潤(rùn)滑脂的泄露污染環(huán)境的問(wèn)題。為盡快提高帶式輸送機(jī)托輥的使用壽命，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，我公司與西安奧奈特固體潤(rùn)滑工程學(xué)研究有限公司聯(lián)合開(kāi)展聯(lián)合開(kāi)展免維護(hù)長(zhǎng)壽命帶式輸送機(jī)托輥的研發(fā)，共同研發(fā)一種免維護(hù)復(fù)合固體潤(rùn)滑密封托輥，以滿(mǎn)足大型礦井對(duì)帶式輸送機(jī)托輥可靠性和壽命等越來(lái)越高的要求。免維護(hù)長(zhǎng)壽命皮帶輸送機(jī)托輥的研發(fā)符合國(guó)家相關(guān)政策，通過(guò)對(duì)軸承設(shè)置的創(chuàng)新、密封組件結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新、復(fù)合固體潤(rùn)滑劑配型開(kāi)發(fā)等新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，降低了托輥軸承旋轉(zhuǎn)阻力和潤(rùn)滑污染，減少拆卸工程量，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低了能耗和環(huán)境污染，新研發(fā)的設(shè)備將有助于實(shí)現(xiàn)煤炭綠色開(kāi)采降低碳排放，對(duì)推動(dòng)“碳達(dá)峰、碳中和”具有積極意義。本研發(fā)項(xiàng)目符合2022年自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃高新技術(shù)領(lǐng)域一、綠色低碳工業(yè)制造技術(shù)→（三）工藝替代技術(shù)→1.煤炭智能化、綠色化開(kāi)采工藝，以及附件2《高新技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)目錄》：一、裝備制造→（八）高端軸承→2.大型石化設(shè)備、煤化工設(shè)備...等特殊領(lǐng)域應(yīng)用的高性能軸承的研制。6、項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容本項(xiàng)目研發(fā)一種免維護(hù)長(zhǎng)壽命的帶式輸送機(jī)托輥，研究采用復(fù)合固體潤(rùn)滑劑替代傳統(tǒng)潤(rùn)滑脂并且在軸承內(nèi)圈摩擦面設(shè)置來(lái)復(fù)線溝槽潛伏坑，通過(guò)潛伏坑的設(shè)置實(shí)現(xiàn)軸承摩擦面之間不直接接觸，軸承在運(yùn)行時(shí)界面之間存留大量的潤(rùn)滑劑，以期達(dá)到界面之間不管在任何環(huán)境條件下都有足夠的潤(rùn)滑劑存量，最大程度的保證了潤(rùn)滑有效，同時(shí)在沖擊荷載發(fā)生時(shí)，潛伏在界面之間凹陷結(jié)構(gòu)中的潤(rùn)滑劑被氣流帶出，從而保證摩擦面之間不直接接觸，該設(shè)計(jì)減少了托輥內(nèi)部軸承磨損，杜絕摩擦面之間的金屬摩擦，保證了潤(rùn)滑效果成倍提高的目的。研究托輥的密封組件采用非接觸式迷宮和接觸式密封的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，達(dá)到切斷軸承外側(cè)粉塵和水的侵入路徑，確保托輥的防水性和防塵性。7、本項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)（1）通過(guò)在軸承中設(shè)置來(lái)復(fù)線溝槽潛伏坑的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)摩擦面之間不直接接觸，同時(shí)在沖擊荷載發(fā)生時(shí)，潛伏在界面之間凹陷結(jié)構(gòu)中的潤(rùn)滑劑被氣流帶出，杜絕摩擦面之間的金屬摩擦，最大程度減少托輥內(nèi)部軸承磨損，提高軸承使用壽命，保證了潤(rùn)滑效果成倍提高的目的。（2）通過(guò)對(duì)托輥的密封組件結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，采用非接觸式迷宮和接觸式密封的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，迷宮圈內(nèi)加滿(mǎn)潤(rùn)滑脂，并定期補(bǔ)充，使部分潤(rùn)滑脂從軸承內(nèi)溢出，從而防止灰塵進(jìn)入軸承，達(dá)到切斷軸承外側(cè)粉塵和水的侵入路徑，確保托輥的防水性和防塵三、項(xiàng)目合同完成情況1、項(xiàng)目投資到位情況：項(xiàng)目計(jì)劃總投資額為180萬(wàn)元，截止到項(xiàng)目完成，本項(xiàng)目實(shí)際審計(jì)認(rèn)定完成的總投資額195.45萬(wàn)元。2、項(xiàng)目資金支出情況：本項(xiàng)目實(shí)際審計(jì)認(rèn)定支出資金195.45萬(wàn)元，其中：60費(fèi)25023、項(xiàng)目合同任務(wù)完成情況免維護(hù)長(zhǎng)壽命帶式輸送機(jī)托輥研發(fā)項(xiàng)目，于2021年9月開(kāi)始至2022年6月結(jié)束。主要開(kāi)展了項(xiàng)目前期的技術(shù)交流，研發(fā)準(zhǔn)備和方案制定；開(kāi)展了核心技術(shù)攻關(guān)，生產(chǎn)線規(guī)劃，生產(chǎn)設(shè)備購(gòu)置、安裝調(diào)試，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下進(jìn)行試驗(yàn)生產(chǎn)，獲得實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，分析問(wèn)題，改進(jìn)思路，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品成功后制定客戶(hù)試驗(yàn)，跟蹤客戶(hù)使用效果，不斷進(jìn)行設(shè)備改造升級(jí)；持續(xù)改進(jìn)，不斷完組織開(kāi)展驗(yàn)收，完成項(xiàng)目的整體實(shí)施，具體任務(wù)完成情況如下：（1）開(kāi)展了帶式輸送機(jī)托輥部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)托輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),提高帶式輸送機(jī)托輥的壽命，以及托輥的強(qiáng)度和質(zhì)量。（2）開(kāi)展了采用復(fù)合固體潤(rùn)滑劑替代傳統(tǒng)潤(rùn)滑脂的研究，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合固體潤(rùn)滑潛伏式潤(rùn)滑托輥組，創(chuàng)新性的改進(jìn)了其中的-內(nèi)外密封環(huán)的潤(rùn)滑、軸承保持架的被動(dòng)潤(rùn)滑為潛伏式潤(rùn)滑，同時(shí)研發(fā)的復(fù)合固體潤(rùn)滑液，使該部件的平均壽命延長(zhǎng)了2倍以上。（3）研究在軸承內(nèi)圈摩擦面設(shè)置來(lái)復(fù)線溝槽潛伏坑，通過(guò)對(duì)所需潤(rùn)滑的接觸面端設(shè)置潛伏坑，在間隙處填充有潤(rùn)滑劑。使其形成潛伏式自密封效果，并延長(zhǎng)了兩部件的使用壽命，保證工作正常，平穩(wěn)，高效。通過(guò)潛伏坑的設(shè)置實(shí)現(xiàn)軸承摩擦面之間不直接接觸，軸承在運(yùn)行時(shí)界面之間存留大量的潤(rùn)滑劑，以期達(dá)到界面之間不管在任何環(huán)境條件下都有足夠的潤(rùn)滑劑存量，最大程度的保證了潤(rùn)滑有效，同時(shí)在沖擊荷載發(fā)生時(shí)，潛伏在界面之間凹陷結(jié)構(gòu)中的潤(rùn)滑劑被氣流帶出，從而保證摩擦面之間不直接接觸，該設(shè)計(jì)減少了托輥內(nèi)部軸承磨損，杜絕摩擦面之間的金屬摩擦，保證了潤(rùn)滑效果成倍提高的目的。（4）研究托輥的密封組件，采用非接觸式迷宮和接觸式密封的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，達(dá)到切斷軸承外側(cè)粉塵和水的侵入路徑，確保托輥的防水性和防塵性。（5）開(kāi)展了旋轉(zhuǎn)阻力的測(cè)試、浸水密封試驗(yàn)、圓跳動(dòng)試驗(yàn)和軸向承載試驗(yàn)，通過(guò)不斷調(diào)試和試驗(yàn)測(cè)試，新研發(fā)的托輥性能有了明顯提升，具體檢測(cè)結(jié)果如下：輥/4、項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)完成情況本項(xiàng)目通過(guò)在皮帶輸送機(jī)托輥的軸承中設(shè)置來(lái)復(fù)線溝槽潛伏坑及托輥密封組件結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新研發(fā)出一種免維護(hù)復(fù)合固體潤(rùn)滑密封托輥，以滿(mǎn)足大型礦井對(duì)帶式輸送機(jī)托輥可靠性和壽命等越來(lái)越高的要求。本研究項(xiàng)目最終圓滿(mǎn)完成合同書(shū)約定的各項(xiàng)考核指標(biāo)，新產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)完成情況如下：（1）浸水密封：≤120g；說(shuō)明：沒(méi)有開(kāi)展本研發(fā)前，采用非接觸式迷宮式密封結(jié)構(gòu)，在高速運(yùn)行情況下，潤(rùn)滑脂出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，在托輥停止運(yùn)行后溫度降低產(chǎn)生吸氣過(guò)程，存在大量粉塵顆粒進(jìn)入軸承密封腔內(nèi)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂的污染和干化，加快軸承的磨損，托輥浸水密封≤150g。通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，采用非接觸式迷宮和接觸式密封的復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，達(dá)到切斷軸承外側(cè)粉塵和水的侵入路徑，確保托輥的防水性和防塵性,新生產(chǎn)的托輥浸水密封性達(dá)到≤120g。（2）提高托輥的使用壽命（大于50000小時(shí)）；說(shuō)明：沒(méi)有開(kāi)展本研發(fā)前，帶式輸送機(jī)輸送帶出現(xiàn)跑偏會(huì)導(dǎo)致輸送帶磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，托輥同時(shí)使用普通潤(rùn)滑油會(huì)存在油箱不間斷給油、滲漏嚴(yán)重、潤(rùn)滑失效，磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，托輥的使用壽命在20000h左右。通過(guò)托輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)優(yōu)化，對(duì)托輥強(qiáng)明顯提高軸承使用壽命、減少磨損、治理漏油問(wèn)題、節(jié)省相關(guān)部件制造資源，實(shí)現(xiàn)了托輥質(zhì)量穩(wěn)定率達(dá)99%，成品率達(dá)99.99%，使用壽命大于50000小時(shí)。（3）減少托輥更換配件的直接成本60%以上；（4）有效節(jié)省潤(rùn)滑油60%以上；說(shuō)明：通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，通過(guò)托輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)優(yōu)化和采用復(fù)合固體潤(rùn)滑工程等技術(shù)，進(jìn)一步減少托輥更換配件的成本，節(jié)省了潤(rùn)滑油用量的使用，大大延長(zhǎng)了加油周期，有效節(jié)省潤(rùn)滑油60%以上。（5）完成申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利3項(xiàng)。名稱(chēng)：一種托輥裝置，專(zhuān)利號(hào)：ZL202022355287.3名稱(chēng)：一種自動(dòng)鉆孔裝置，專(zhuān)利號(hào)：ZL202022619787.3四、研發(fā)項(xiàng)目產(chǎn)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益1、本研發(fā)項(xiàng)目2022年已實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入500萬(wàn)元，利稅100萬(wàn)元?？梢詾槠髽I(yè)提高產(chǎn)品利潤(rùn)率，形成核心競(jìng)爭(zhēng)力，從而進(jìn)一步占有市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)做大做強(qiáng)并持續(xù)經(jīng)營(yíng)發(fā)展。2、本項(xiàng)目具有顯著的社會(huì)效益。一是本